Refrigeración de los alimentos

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas.
Departamento de Ingeniería Bioquímica
INGENIERÍA DE ALIMENTOS
Refrigeración de los alimentos.
Planta:
Grupo:
Lácteos
7IV1
Integrantes de equipo:
Contreras Reyes Edwin.
Desiderio Alvarado Addi.
García Bernabé Amado Jovanni.
Rojas Gutiérrez Sebastián.
Soto Enríquez Jaqueline.
Valdés Zárate Vanesa.
Villa Pérez Vanesa.
Profesor: IBQ. Jonathan Laureano Abarca
RESULTADOS.
Manzana (forma de Esfera)
Analistas: Valdés Zárate Vanesa, Villa Pérez Vanesa.
Cuadro 1. Congelación de la manzana.
Tiempo(min.)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
T(°C)
24.6
24.6
24.6
24.6
24.6
24.6
24.5
24.4
24.4
24.3
24.2
24.1
24.0
23.8
23.7
23.6
23.4
23.3
23.0
22.9
22.7
22.5
22.3
22.2
22.0
21.8
21.6
21.4
21.2
21.1
20.9
20.7
20.5
20.3
20.1
20.0
19.8
19.6
19.4
19.2
19.0
Congelación de la manzana (esfera)
Temperatura (°C)
30
25
20
15
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
tiempo (minutos)
Grafico 1. Disminución de la temperatura experimental de la manzana dentro de la
cámara de refrigeración.
Método de Pflug
El método de Pflug, establece lo siguiente:
𝒕
Log(T-T1)= - +log[Jc(T0-T1)
𝒇
ρ
50 lb/ft3
CP
0.85 BTU/lb ºF
h
2.31 BTU/ft2 h ºF
K
0.2 BTU/ft h ºF
X(radio)
4cm=0.1312ft
l
Cuadro 2. Datos teóricos para la manzana
𝐵𝑖 =
𝐵𝑖 =
ℎ𝑋
𝐾
2.31𝐵𝑇𝑈 𝑓𝑡 ℎ °𝐹 0.1312 𝑓𝑡
|
||
| = 1.5153
𝑓𝑡 2 ℎ °𝐹 0.2 𝐵𝑇𝑈
1
Jc=1.3
Obtenemos que Fo=0.9362
𝐹𝑜 =
𝛼=
𝛼∗𝑓
𝑥2
0.2 𝐵𝑇𝑈 𝑓𝑡 3
𝑙𝑏 °𝐹
𝑓𝑡 2
|
||
| = 4.7058 𝑥10−3
𝑓𝑡 ℎ °𝐹 50 𝑙𝑏 0.85 𝐵𝑇𝑈
ℎ
𝑓1 = |
𝟎. 𝟗𝟑𝟔𝟐 (𝟎. 𝟏𝟑𝟏𝟐)𝟐 𝒇𝒕𝟐
𝒉
||
||
| = 𝟑. 𝟒𝟐𝟒𝟓 𝒉 = 𝟐𝟎𝟓. 𝟒𝟕𝟐 𝒎𝒊𝒏
𝟏
𝟏
𝟒. 𝟕𝟎𝟓𝟖𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝒇𝒕𝟐
𝑻 = 𝑱𝒄 (𝑻𝑶 − 𝑻𝟏 )𝟏𝟎
−𝒕⁄
𝒇
+ 𝑻𝟏
−𝑡⁄
312.07
𝑇 = 1.3 (24.6 − 6.9)10
+ 6.9
Método de Analitico
𝑌=
𝑌=
𝑥
2 √∝ 𝑡
𝑇 − 𝑇1
𝑇0 − 𝑇1
𝑇 = 𝑌 (𝑇0 − 𝑇1 ) + 𝑇1
0.2 𝐵𝑇𝑈 𝑓𝑡 3
𝑙𝑏 °𝐹
𝑓𝑡 2
−3
𝛼=
|
||
| = 4.7058 𝑥10
𝑓𝑡 ℎ °𝐹 50 𝑙𝑏 0.85 𝐵𝑇𝑈
ℎ
𝑌=
0.082 𝑓𝑡
𝑓𝑡 2
2√4.7058𝑥10−3
𝑥 0.016 ℎ
ℎ
Corregido = 1
𝑇 = 1 (24 − 6.9) + 6.9
= 3.27
Cuadro 3. Comparación de Valores teóricos obtenidos por el método de Pflug y
experimentales de Temperatura de la manzana en enfriamiento.
Tiempo
(minutos)
TºC
T Pflugg
ºC
1
2
24.6
24.6
29.6536
29.4000
11.57
10.20
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
29.1493
28.9013
28.6562
28.2922
27.9335
27.6992
27.3499
27.2323
26.6668
26.3328
25.8916
25.5688
25.2509
24.8290
24.5218
24.0067
23.7109
23.3158
9.59
9.23
8.99
8.80
8.66
8.55
8.46
8.38
8.31
8.25
19
20
24.6
24.6
24.6
24.5
24.4
24.4
24.3
24.2
24.1
24.0
23.8
23.7
23.6
23.4
23.3
23.0
22.9
22.7
21
22
22.5
22.3
22.9274
22.5456
23
24
22.2
22.0
22.2708
21.9008
25
21.8
21.5372
15
16
17
18
TºC
T Pflugg
ºC
26
27
21.6
21.4
21.1798
20.8285
7.81
7.80
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
21.2
21.1
20.9
20.7
20.5
20.3
20.1
20.0
19.8
19.6
19.4
19.2
19.0
20.4833
20.2380
19.9036
19.5750
19.2521
18.9348
18.6231
18.4046
18.1028
17.8061
17.5148
17.2286
16.9474
7.78
7.77
7.75
7.74
7.72
7.71
7.70
7.69
7.68
7.67
T
Tiempo
Analitico (minutos)
ºC
8.19
8.15
8.10
8.07
8.03
8.00
7.97
7.94
7.92
7.89
7.87
7.85
7.83
T
Analitico
ºC
7.66
7.65
7.64
Название диаграммы
TºC
T Pflugg ºC
T Analitico ºC
35
30
Temperatura °C
25
20
15
10
5
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Tiempo (min)
GRAFICA 2. Comparación de Valores teóricos obtenidos por el método de Pflug y
experimentales de Temperatura de la manzana en enfriamiento
Cuadro 4. Escaldado de Manzana
Tiempo (s)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
Temperatura (°C)
17.9
17.8
17.4
17.2
17.2
17.3
17.4
17.6
17.8
17.9
18.2
18.5
18.9
19.3
19.6
19.9
21
Temperatura(°C)
20
19
18
17
16
15
0
50
100
150
200
250
300
350
tiempo(s)
GRAFICA 3. Curva de manzana escaldada.
Balance de masa para el refrigerante
Datos
Potencia nominal del compresor
3HP
Potencia real del compresor con eficiencia 3HP(0.85)= 2.55HP
del 85%
Transferencia de Calor en el evaporador.
Para poder obtener las entalpias y poder realizar el balance de masa, se empleara como
base el diagrama del fenómeno de refrigeración que a continuación el cual se puede
apreciar en la siguiente figura.
4
3
1
1
2
Figura 1. Diagrama del proceso de refrigeración.
Calor extraído del evaporador:𝑄𝐿 = 𝐻2 − 𝐻1
Se utiliza las tablas termodinámicas del Freón-12 para encontrar las entalpias de
entrada y salida del compresor.
𝑄 = 82.3416𝐵𝑇𝑈/𝑙𝑏 − 10.514𝐵𝑇𝑈/𝑙𝑏 = 71.8276𝐵𝑇𝑈/𝑙𝑏
𝑄 = 71.8276𝐵𝑇𝑈/𝑙𝑏
Para el trabajo en el compresor:
𝑊𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 = 𝐻3 − 𝐻2
La entalpía también se obtiene a partir de las tablas termodinámicas de Freón-12
𝑊 = 90.629𝐵𝑇𝑈/𝑙𝑏 − 82.3416𝐵𝑇𝑈/𝑙𝑏 = 8.2874𝐵𝑇𝑈/𝑙𝑏
Para calcular el coeficiente de eficiencia:
𝐶𝑃 =
𝑄𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟
𝑊𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟
71.8276𝐵𝑇𝑈
𝑙𝑏
𝐶𝑃 =
= 8.667
8.2874𝐵𝑇𝑈
𝑙𝑏
Para obtener la cantidad de refrigerante:
𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒. =
𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 =
𝐻𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 ∗ 𝐶𝑃
4.71
2.55𝐻𝑃 ∗ 8.66
= 4.68 𝑇𝑜𝑛
𝐻𝑃
4.71 (𝑇𝑜𝑛)
Se tiene que: 1 Ton de refrigerante=200BTU/min
∴ 4.68 𝑇𝑜𝑛 = 936𝐵𝑇𝑈/𝑚𝑖𝑛
Para calcular la cantidad de líquido de refrigerante que recircula por el evaporador:
𝑚 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 =
𝑚 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 =
𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓.
𝐻2 − 𝐻1
𝐵𝑇𝑈
936 ( min )
𝐵𝑇𝑈
)
𝑙𝑏
= 13.03
71.8276 (
𝒎 𝒓𝒆𝒇𝒓𝒊𝒈𝒆𝒓𝒂𝒏𝒕𝒆 = 𝟏𝟑. 𝟎𝟑
RESULTADOS
𝒍𝒃
𝒎𝒊𝒏
𝑙𝑏
𝑚𝑖𝑛
MANZANA (CILINDRO)
Tiempo
(min)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Tabla 1’. Refrigeración de manzana (cilindro)
Temperatura(°C) Tiempo
Temperatura(°C)
(min)
22.8
31
13.6
22.7
32
13.5
22.6
33
13.4
22.4
34
13.3
22.2
35
13.2
22
36
13.1
21.6
37
13
21.2
38
12.9
20.9
39
12.9
20.5
40
12.8
20
41
12.7
19.6
42
12.6
19.1
43
12.5
18.7
44
12.4
18.3
45
12.2
18
46
12.1
17.6
47
11.9
17.2
48
11.7
16.9
49
11.6
16.6
50
11.4
16.2
51
11.3
16
52
11.1
15.7
53
11
15.4
54
10.8
15.1
55
10.6
14.9
14.7
14.5
14.2
14
13.8
Tabla 2’. Calentamiento de manzana
Tiempo (s)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
Temperatura
(°C)
16.2
16.3
16.3
16.4
16.4
16.5
16.5
16.6
16.8
17.1
17.6
18.3
18.8
19.3
19.9
Tiempo (s)
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
Temperatura
(°C)
20.6
21.3
22.8
23.5
24.8
25.7
26
27.7
27.7
29.3
33
33.8
35.2
40
35
30
25
°C 20
Temperatura (°C)
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
Tiempo (min)
Grafico 1. Comportamiento de la temperatura durante el calentamiento de la manzana(cilindro)
-
Cálculo de temperaturas teóricas de refrigeración de la manzana
Se proporcionaron los valores de las propiedades que intervienen en la transferencia de
calor para esta fruta, con el fin de poder obtener mediante una serie de calculos algunas
constantes que intervienen en el modelo de Pflug, suponiendo una forma cilindrica.
ρ = 50 lb/ft3
CP = 0.85BTU/lb ºF
Ti=6.6°C
To=24°C
Manzana
h = 2.31BTU/ft2 h ºF
K = 0.2BTU/ft h ºF
Radio=2.5cm/0.025m/0.082ft
l = 7 cm /0.07 m/
0.229 ft
Método de Pflug
𝑡
log(𝑇 − 𝑇𝑖) = + 𝑙𝑜𝑔 (𝐽𝑐(𝑇𝑜 − 𝑇𝑖))
ƒ
Despejando T
−t⁄
f
T = Jc (TO − Ti )10
+ Ti
Hay que evaluar si la figura es finita o semi-infinita.
5<
𝐻
𝐷
7
= 1.4
5
Obtener 2 Jc y ƒ por medio de las gráficas, para esto necesitamos el número de Biot
𝐵𝑖𝑜𝑡 = 𝑋
ℎ
𝑘
𝐵𝑇𝑈
𝑓𝑡 2 ℎ°𝐹
𝐵𝑖𝑜𝑡 = (0.082𝑓𝑡)
= 0.9471
𝐵𝑇𝑈
0.2
𝑓𝑡ℎ°𝑓
2.31
𝐵𝑖𝑜𝑡 = 𝑙
ℎ
𝑘
𝐵𝑇𝑈
𝑓𝑡 2 ℎ°𝐹
𝐵𝑖𝑜𝑡 = (0.22965𝑓𝑡)
= 2.6525
𝐵𝑇𝑈
0.2
𝑓𝑡ℎ°𝑓
2.31
Se interpola en la gráfica para obtener el valor de Jc
Jc
2,1
1,9
1,7
1,5
1,3
1,1
0,9
0,1
1
10
100
Bi = hR/K
Sphere
Infinite cylinder
Infinite slab
Jc= 1.19
Jc = 1.3
𝐽𝑐 = 1.19 𝑥 1.4 = 1.55
Se interpola ƒo en la gráfica
Ƒo = 4.5
Fo = 0.9
ƒ𝑜 =
ƒ𝛼
ƒ=
𝑥2
𝛼=
ƒ𝑜 𝑥 2
𝛼
𝑘
𝜌𝐶𝑝
𝐵𝑇𝑈
𝑓𝑡 2
𝑓𝑡ℎ°𝐹
−3
𝛼=
= 4.7058𝑥10
𝑙𝑏
𝐵𝑇𝑈
ℎ
(50 3 )(0.85
)
𝑙𝑏 °𝐹
𝑓𝑡
0.2
4.5 (0.082𝑓𝑡)2
ƒ=
= 6.4299ℎ
𝑓𝑡 2
4.7058𝑥10−3
ℎ
ƒ=
0.9 (0.229 𝑓𝑡)2
= 43.7970 ℎ
𝑓𝑡 2
−3
4.7058𝑥10
ℎ
𝑓=
1
1
+
𝑓1 𝑓2
1
1
1
ℎ
=
+
= 2.9726 10−3 2
𝑓 6.4299 43.7970
𝑓𝑡
𝑓 = 0.1783
−𝑡⁄
𝑓
𝑇 = 𝐽𝑐 (𝑇𝑂 − 𝑇1 )10
+ 𝑇1
−0.01666⁄
0.1783
𝑇 = 1.55(24 − 6.6)10
+ 6.6 = 28.34
Método analítico
𝑌=
𝑌=
𝑥
2 √∝ 𝑡
𝑇 − 𝑇1
𝑇0 − 𝑇1
𝑇 = 𝑌 (𝑇0 − 𝑇1 ) + 𝑇1
𝐵𝑇𝑈
𝑓𝑡 2
𝑓𝑡ℎ°𝐹
𝛼=
= 4.7058𝑥10−3
𝑙𝑏
𝐵𝑇𝑈
ℎ
(50 3 )(0.85
)
𝑙𝑏 °𝐹
𝑓𝑡
0.2
𝑌=
0.082 𝑓𝑡
𝑓𝑡
2√4.7058𝑥10−3
2
ℎ
= 3.27
𝑥 0.016 ℎ
Corregido = 1
𝑇 = 1 (24 − 6.6) + 6.6
Ahora se calcula los valores de T teóricos con la formula despejada
Tabla 3’. Temperaturas experimentales comparadas con temperaturas teóricas
Tiempo
T (°C)
T (Pflug)
T
Tiempo T (°C)
T (Pflug)
T
(min)
(°C)
(Analitico (min)
(°C)
(Analitico)
(°C)
(°C)
6.83
19.18
0
22.8
20
16.2
23.35
24.00 21
6.78
19.03
1
22.7
16
20.10
23.77 22
6.75
18.88
2
22.6
15.7
17.49
23.40 23
6.72
18.74
3
22.4
15.4
15.38
23.04 24
6.70
18.61
4
22.2
15.1
13.68
22.71 25
6.68
18.48
5
22
14.9
12.31
22.40 26
6.66
18.35
6
21.6
14.7
11.20
22.10 27
6.65
18.23
7
21.2
14.5
10.31
21.82 28
6.64
18.11
8
20.9
14.2
9.59
21.56 29
6.63
17.99
9
20.5
14
9.01
21.31 30
6.63
17.88
10
20
13.8
8.55
21.07 31
6.62
17.77
11
19.6
13.6
8.17
20.84 32
6.62
17.66
12
19.1
13.5
7.87
20.62 33
6.61
17.56
13
18.7
13.4
7.62
20.41 34
6.61
17.46
14
18.3
13.3
7.42
20.22 35
6.61
17.36
15
18
13.2
7.26
20.03 36
6.61
17.27
16
17.6
13.1
7.14
19.84 37
6.61
17.18
17
17.2
13
7.03
19.67 38
6.83
19.18
18
16.9
12.9
6.95
19.50
19
16.6
Cálculos para la carne con geometría de placa
Se proporcionaron los valores de las propiedades que intervienen en la transferencia de
calor para la carne, con el fin de poder obtener mediante una serie de calculos algunas
constantes que intervienen en el modelo de Pflug, suponiendo una forma de placa.
Datos




ρ = 60lb/ft3
CP = 0.82BTU/lb ºF
K = 0.6BTU/ft h ºF
h = 2.31BTU/ft2 h ºF
Método de Plug
log(𝑡 − 𝑡1 ) =
−𝑡
+ log [ 𝑗𝑐 ( 𝑡0 − 𝑡1 )]
𝑓
Para 𝑗𝑐
𝑗𝑐 = (𝑗𝑐 , 𝑁𝐵)
Obtener Jc y ƒ por medio de las gráficas, para esto necesitamos el número de Biot:
Hay que evaluar si la figura es finita o semi-infinita.
5<
0.3280
0.04921
𝐻
𝐷
= 6.5306
La figura es semi infinita
𝑁𝐵 =
𝑘 = 0.6 𝐵𝑇𝑈⁄𝑓𝑡 ℎ º𝐹
ℎ = 2.31 𝐵𝑇𝑈⁄ 2
𝑓𝑡 ℎ º𝐹
𝑥=
0.04921 𝑓𝑡
= 0.0246 𝑓𝑡
2
ℎ𝑥
𝑘
(2.31 𝐵𝑇𝑈⁄ 2
) ( 0.0246 𝑓𝑡 )
𝑓𝑡 ℎ º𝐹
𝑁𝐵 =
= 0.09471
0.6 𝐵𝑇𝑈⁄𝑓𝑡 ℎ º𝐹
𝑗𝑐 = 1.0
𝑓 = ( 𝐹𝑜 , 𝑁𝐵)
𝐹0 = 2
ρ = 60 lb⁄ 3
𝑓𝑡
CP = 0.82 BTU⁄lb ºF
𝐹0 =
∝𝑓
𝑥2
∝=
𝑘
𝜌 𝑐𝑝
0.6 𝐵𝑇𝑈⁄𝑓𝑡 ℎ º𝐹
∝=
= 0.12195
(60 lb⁄ 3 ) ( 0.82 BTU⁄lb ºF)
𝑓𝑡
𝑓=
𝑓=
𝑓𝑡 2⁄
ℎ
𝐹0 𝑥 2
∝
(2) (0.0246 𝑓𝑡)2
= 0.009928 ℎ = 35.7436 𝑠
𝑓𝑡 2⁄
0.12195
ℎ
Refrigeración
log(𝑥 − 6.2) =
−30 𝑠
+ log [1( 20.6 − 6.2)
35.7436 𝑠
−30 𝑠
𝑥 − 6.2 = 10 35.7436 𝑠+log [1(20.6−6.2)]
−30 𝑠
𝑥 = 1035.7436 𝑠 + 1(20.6 − 6.2) + 6.2
−30 𝑠
𝑥 = 1035.7436 𝑠 + 1(20.6 − 6.2) + 6.2
Método Analítico
𝑌=
𝑌=
𝑥
2 √∝ 𝑡
𝑇 − 𝑇1
𝑇0 − 𝑇1
𝑇 = 𝑌 (𝑇0 − 𝑇1 ) + 𝑇1
0.6 𝐵𝑇𝑈⁄𝑓𝑡 ℎ º𝐹
∝=
= 0.12195
(60 lb⁄ 3 ) ( 0.82 BTU⁄lb ºF)
𝑓𝑡
𝑌=
0.0246 𝑓𝑡
𝑓𝑡2⁄
2√0.12195
ℎ (0.01666ℎ)
𝑓𝑡 2⁄
ℎ
= 0.2728
El valor corregido seria 0.2974
T (°C)
T (Pflug) (°C)
T (Analitico (°C)
30
Temperatura (°C)
25
20
15
10
5
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Tiempo (min)
Grafico 2. Temperatura experimental y teórica para la refrigeración de manzana (cilindro)
Tabla 1. Refrigeración de carne (geometría de placa)
REFRIGERACIÓN
REFRIGERACIÓN
T.(
T (Analitico)
T.(
tiempo
T.
tiempo
Pflug )
°C
T. °C
Pflug)
(s)
°C
(s)
°C
°C
11.35
30
20.4
20.7
900
14.2
14.6
9.96
60
20.3
20.5
960
13.9
14.3
9.34 1020
120
19.9
20.4
13.7
14.0
8.97 1080
180
19.3
20.0
13.4
13.8
8.72 1140
240
18.7
19.4
13.2
13.5
8.54 1200
300
18.1
18.8
13
13.3
8.39 1260
360
17.7
18.2
12.8
13.1
8.28 1320
420
17.1
17.8
12.6
12.9
8.18 1380
480
16.7
17.2
12.5
12.7
8.10 1440
540
16.2
16.8
12.3
12.6
8.03 1500
600
15.9
16.3
12.1
12.4
7.97 1560
660
15.5
16.0
12
12.2
7.92 1620
720
15.1
15.6
11.8
12.1
7.87 1680
780
14.8
15.2
11.6
11.9
7.83 1740
840
14.5
14.9
11.5
11.7
Carne (placa)
T. °C
T.( Pflug ) °C
T
(Analitico)
°C
7.48
7.47
7.45
7.44
7.43
7.41
7.40
7.39
7.38
7.37
7.36
7.35
7.34
7.33
7.32
T (Analitico) °C
25
Temperatura (°C)
20
15
10
5
0
0
200
400
600
800
1000
Tiempo (S)
1200
1400
1600
1800
2000
Tabla 2. Calentamiento de carne (geometría de placa)
COCCIÓN
COCCIÓN
T.(
T
T.(
tiempo
TIEMPO T. °C
Pflug) (Analitico
T. °C
Pflug)
(s)
(s)
°C
) °C
°C
30
21.3
20.7
60
23
21.4
90
26.2
23.1
120
28.6
26.3
150
30.6
28.7
180
31.9
30.7
210
34
32.0
240
36.1
34.1
270
37.6
36.2
300
40
37.7
330
41.6
40.1
360
43.2
41.7
390
46
43.3
420
47.9
46.1
450
49
48.0
76.36
82.11
84.66
86.18
87.22
87.98
88.58
89.05
89.45
89.79
90.08
90.33
90.55
90.75
90.93
480
51.8
49.1
510
53.7
51.9
540
54.7
53.8
570
57
54.8
600
58.4
57.1
630
59.6
58.5
660
61.4
59.7
690
62.5
61.5
720
63.7
62.6
750
65.4
63.8
780
66.7
65.5
810
67.8
66.8
840
68.8
67.9
870
70
68.9
900
71
70.1
T
(Analitico
) °C
91.09
91.24
91.37
91.49
91.61
91.71
91.81
91.90
91.99
92.07
92.15
92.22
92.29
92.35
92.41
Ряд1
Ряд2
Ряд3
100
90
Temperatura °C
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Tiempo (S)
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
La refrigeración, nació como una necesidad, su aplicación es muy común en
diversas áreas pero una de las más importantes es la de alimentos, en donde es
empleada para la conservación de los mismos. El hecho es que cada producto
alimenticio tiene diferente comportamiento cuando se habla de la disminución de
temperatura y de la trasferencia de calor que ocurre en ellos. Una de las prácticas
muy comunes en esta área es el estudio del comportamiento de refrigeración en
diferentes alimentos, estudio el cual brinda información al productor para mejorar
sus métodos de conservación y así aumentar aún más la vida del producto y por
ende minimizar perdidas. (Gelys Guanipa R., 2010).
-Manzana (esfera)
Al inicio de la transferencia de calor en la refrigeración de la manzana tomándola
como una esfera es lenta debido a su volumen y ser un sólido, pero también se debe
tomar en cuenta que se dicha transferencia pasa por tres etapas: Transferencia de
calor del fluido más caliente a la pared, conducción de calor a través de la pared y
la transferencia de calor de la pared al fluido más frío. La temperatura de la manzana
es constante durante los primeros 5 minutos, pasando este tiempo su temperatura
fue disminuyendo gradualmente hasta descender a una temperatura de 19°C en un
lapso transcurrido de 40 min, por lo que en este tiempo la temperatura de la
manzana descendió 5.6 °C. A diferencia del enfriamiento la transferencia de calor
en el calentamiento se lleva a cabo de manera más rápido esto debido a que la
dicha transferencia en la cocción en un medio acuoso se lleva a cabo por
convección. A pesar de usar temperaturas relativamente bajas, es un método
bastante rápido debido a la densidad del agua y la temperatura de condensación.
Sin embargo, si se encuentran partículas sólidas en el medio acuoso la transferencia
de calor se da por conducción. La temperatura de la manzana en el calentamiento
en 5 min aumento alrededor de 2°C por lo que se observa que es más rápida la
transferencia de calor en el calentamiento que en la refrigeración.
Con respecto al método de Pflug, nos permite predecir los tiempos en los que se
llevara a cabo dicho proceso de enfriamiento obteniendo una temperatura teórica
en este caso de la manzana, la cual al compararla con la temperatura experimental
se observa que varían en un intervalo de 2-3°C por lo que se puede decir que dicho
método es aplicable para predecir la temperatura a la que se llegara en un tiempo
determinado.
Manzana (cilindro)
Se considera una diferencia significativa entre los tiempos de refrigeración teóricos
y experimentales al igual que una diferencia muy significativa en las temperaturas
teóricas y experimentales según la tabla 3’ la cual nos está diciendo que el método
de Pflug no se está ajustando a este experimento.
Cuando comparamos el proceso de refrigeración con el de calentamiento se
observa que aún menor intervalo de tiempo el calentamiento de la manzana es
uniforme. Esto se debe a que en el proceso de refrigeración lo que se quiere es
extraer el calor de un espacio en este caso la manzana tiene una forma cilíndrica lo
que indica que su enfriamiento va a partir de la superficie hasta en centro de la
misma, también depende de la concentración de los solutos que se tiene, la forma,
superficie.
Carne (placa)
A diferencia de los resultados de las manzanas estudiadas en su comportamiento
de enfriamiento y calentamiento, los datos obtenidos para la carne no varían los
teóricos respecto de los experimentales para ambos procesos térmicos, se piensa
esto fue resultado de la naturaleza física de la carne, que es maleable y de
consistencia suave y esto permite una transferencia de calor lenta, pero constante.
En términos de los resultados obtenidos podemos decir que el método de Pflug se
ajusta bien a la carne con forma de placa, ya que se puede predecir de forma muy
confiable y precisa el efecto que tiene el enfriamiento y el calentamiento sobre esta.
Conclusión.


El método de Pflug es aplicable para la manzana en forma esférica pero no
es aplicable para su forma cilíndrica en refrigeración.
El volumen así como el alimento en cuestión es un factor importante para
efectuar su debida refrigeración.
BIBLIOGRAFIA



Gelys Guanipa R. (2010). “SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN”.
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL, 1, 1-22.
Rudolf Plank. El empleo del frío en la industria de la alimentación (2005).
Editorial Reverté S. A. España.
Acerete. Conservación de manzanas (1949). Publicaciones de la Estación
Experimental de Aula Dei. Zaragoza